TCU、EPS、EPB、ESP、AFS、TPMS等常用模块工作原

2024年3月4日发(作者：途观l参数)

TCU、EPS、EPB、ESP、AFS、TPMS等常用模块工作原理、负载特点、功率、保护

BCM作用

ESP、TCS、TPMS、ACC、EPAS——汽车底盘五大技术

-fei一、ESP（ESC、VSC）电子稳定控制系统

技术介绍：

ESP在极限工况下工作示意图

ESP的英文全称是ElectronicStabilityProgram,中文意思是“电子稳定控制系统”。也可称作ESC或VSC。ESP主要是在紧急情况下对车辆的行驶状态进

行主动干预，它整合了ABS和TCS的功能，并且增加横摆扭矩控制――防侧滑功能，可以防止车辆在高速行驶转弯或制动过程中失控。

如图1左侧所视，车辆前轮侧滑，车辆出现转向不足。此时，VSC系统通过制动器对内后轮施加一定的制动力，由此产生一个逆时针的力矩，改进车辆转向能力。

如图1右侧所视，车辆后轮侧滑，出现车辆甩尾和过度现象。此时，VSC系统通过制动器对外前轮施加一定的制动力，由此产生一个顺时针的力矩，保证车辆的稳定性。

ESP系统主要在大侧向加速度、大侧偏角的极限工况下工作。它利用控制左右两侧车轮制动力或驱动力之差产生的横摆力矩来防止出现难以控制的侧滑现象，保证车辆的路径跟踪能力，提高了车辆在高速行使时的安全性。

研究估计ESP降低了30%-50%的轿车单车致命事故和50%-70%的SUV单车致命事故。

技术应用情况：

2008年全球的VSC装配率达到33%当今在欧洲和美国，每两辆新乘用车和轻型商用车就有一辆装配了ESP。美国和欧洲的立法者最近都做出决定，要求强制装配ESP。2011年9月起，美国所有4.5吨以下车辆都必须装配ESP。2014年11月起，欧洲所有乘用车和轻、中、重型车辆都要求装配ESP。

在2008年，我国只有约11%的新车装配了ESP。随着今年国内车市新车型的不断推出，目前我国20万元以上新车配备ESP的比率大幅提高，像别克新君越、新天籁、雅阁八代等都装配了ESP。相信随着我国车市的进一步发展，电子稳定控制系统一定会如同当今的ABS一样，成为我国汽车的一个标准安全配置。

二、TCS牵引力控制系统

技术介绍：

TCS的英文全称是TractionControlSystem，中文意思是“牵引力控制系统”。TCS是根据驱动轮的转数及传动轮的转数来判定驱动轮是否发生打滑现象，当前者大于后者时，进而抑制驱动轮转速的一种防滑控制系统。

ABS是通过检测车轮实际滑移率，计算出车轮是否制动抱死，再减少该轮的刹车力以防被抱死。而TCS是使用现有ABS系统的电脑、传感器和控制引擎与变速箱电脑，通过使用引擎点火的时间、变速箱挡位和供油系统来控制驱动轮打滑。当TCS感应到车轮打滑的时候，首先会经过引擎控制电脑改变引擎点火的时间，减低引擎扭力输出或是在该轮上施加刹车以防该轮打滑，如果在打滑很严重的情况下，就再控制引擎供油系统。

TCS系统能够控制驱动轮的滑转率在最佳范围内，防止车辆在光滑路面上加速时车轮打滑，造成后轮驱动车辆出现甩尾，前轮驱动车辆转向失去控制，使车辆产生最佳驱动力。

技术应用情况：

目前国内市场TCS在10万以上的新车型中普及率已越来越高。盖世汽车网认为TCS很可能成为续ABS后，在各类车辆上广泛普及的主动安全技术。

三、TPMS轮胎压力监测系统

技术介绍：

TPMS的英文全称是TirePressureMonitoringSystem，中文意思是“轮胎压力监测系统”。TPMS（轮胎压力监测系统）的作用是在汽车行驶过程中对轮胎气压进行实时自动监测，并对轮胎漏气和低气压进行报警，以确保行车安全。

目前，轮胎压力监测系统主要分为两种类型：一种为间接式（Wheel-SpeedBasedTPMS，简称WSB），这种系统是通过汽车ABS系统的轮速传感器来比较轮胎之间的转速差别，以达到监测胎压的目的。ABS通过轮速传感器来确定车轮是否抱死，从而决定是否启动防抱死系统。当轮胎压力降低时，车辆的重量会使轮胎直径变小，这就会导致车速发生变化，这种变化即可用于触发警报系统来向司机发出警告。另一种是直接式（Pressure-SensorBasedTPMS，简称PSB），这种系统是利用安装在每一个轮胎里的压力传感器来直接测量轮胎的气压，利用无线发射器将压力信息从轮胎内部发送到中央接收器模块上的系统，然后对各轮胎气压数据进行显示。当轮胎气压太低或漏气时，系统会自动报警。

还有一种复合式TPMS，它兼有上述两个系统的优点，它在两个互相成对角的轮胎内装备直接传感器，并装备一个4轮间接系统。与全部使用直接系统相比，这种复合式系统可以降低成本，克服间接系统不能检测出多个轮胎同时出现气压过低的缺点。但是，它仍然不能像直接系统那样提供所有4个轮胎内实际压力的实时数据。

技术应用情况：

欧盟对新车提出一系列安全和环保要求。从2012年开始，各类新车必须装配低滚动阻力轮胎(LRRT)并配备轮胎气压监测系统(TPMS)，这将成为强制性法规。

在我国，直到近几年才有少数汽车制造巨头开始考虑将TPMS系统作为标配。中国是另一个潜力巨大的市场。在若干年以前，糟糕的道路状况使得TPMS系统根本无用武之地。但最近几年中国道路状况的巨大改善已经使得TPMS的使用成为可能。目前TPMS主要还是作为一个豪华系统出现在一些高端车型上。

2008年9月，由国家发展和改革委员会提出、全国汽车标准化技术委员会组织起草的标准《汽车轮胎气压监测系统》已完成征求意见稿。标准规定了TPMS系统的性能要求和试验方法，相信在不久的将来，国家亦必然有规定要求车辆逐步配备这一配置。

目前我国配备了TPMS的车型主要有：朗逸、荣威550、国产奔驰E级、铂锐、奥迪A6、宝马3系、5系等。

四、ACC自适应巡航控制

技术介绍：

ACC的英文全称是“AdaptiveCruiseControl”，中文意思是“自适应巡航控制”。

自适应巡航控制系统是一种智能化的自动控制系统，它是在早已存在的巡航控制技术的基础上发展而来的。在车辆行驶过程中，安装在车辆前部的车距传感器（雷达）持续扫描车辆前方道路，同时轮速传感器采集车速信号。当与前车之间的距离过小时，ACC控制单元可以通过与制动防抱死系统、发动机控制

系统协调动作，使车轮适当制动，并使发动机的输出功率下降，以使车辆与前方车辆始终保持安全距离。自适应巡航控制系统在控制车辆制动时，通常会将制动减速度限制在不影响舒适的程度，当需要更大的减速度时，ACC控制单元会发出声光信号通知驾驶者主动采取制动操作。当与前车之间的距离增加到安全距离时，ACC控制单元控制车辆按照设定的车速行驶。

技术应用情况：

目前，ACC还属于一项科技含量较高的技术，目前只有像沃尔沃、宝马之类的豪华车配备了ACC。随着汽车底盘零部件集成化和电子化的不断发展，盖世汽车网认为ACC会像如今比较普及的定速巡航系统一样在越来越多的车型中使用，并成为未来主被动安全集成中的重要一环。

五、EPAS电动助力转向

技术介绍：

EPAS系统示意图

EPAS的英文全称是ElectricalPowerAssistedSteering，中文意思是“电动助力转向”。

动力转向的目的是减少驾驶员操纵车辆转向时作用在方向盘上的力，常用的动力转向有液压式、气压式、电动式。电动助力转向是由电动机提供直接辅助转矩的动力转向系统。

当转向轴转动时，和转向轴连接在一起的转矩传感器把输入轴和输出轴在扭杆作用下产生的相对转动角位移变成电信号传给电子控制单元（ECU），ECU根据车速传感器和转矩传感器的信号控制电动机的旋转方向和助力大小，实时控制助力转向。因此EPAS可以很容易地实现在车速不同时提供电动机不同的助力效果，保证汽车在低速转向行驶时轻便灵活，高速转向行驶时稳定可靠。

EPAS的电机只有在转向时才工作，不用像液压管路中为了较高的油压，需要油泵经常工作。所以相比较现在车辆中使用较多的液压助力转向，EPAS更经济环保，而且还能省去液压助力这部分油管，减轻重量。

技术应用情况：

目前国内市场上使用EPAS和EPS的车型还不多，不过由于EPAS和EPS的技术不断成熟、价格更加合理，盖世汽车网认为EPAS和EPS将以很快的速度，在各类新款轿车中普及。

TCU

目录

Transmission Control Unit

Texas Christian University

Tzu Chi University

Tokyo City University

编辑本段Transmission Control Unit

, 自动变速箱控制单元，常用于AMT、AT、DCT、CVT等自动变速器。实现自动变速控制，使驾驶更简单。

TCU(TransmissionControlUnit）为了跟踪世界汽车技术，发展我国汽车工业，“九五”期间，汽车电于控制技术被列为科技攻关项目。车辆自动变速是汽车电控技术的一个重要组成部分。采用计算机和电力电子驱动技术实现车辆自动变速，能消除驾驶员换档技术的差异，减轻驾驶员的劳动强度，提高行车安全性，提高车辆的动力性和经济性。汽车的无级变速系统一般是由无级变速箱CVT(ContinuouslyVariableTransmission)TCU(TransmissionControlUnit)组成。

主要功能包括：

1 目标档位(速比)决策：基于驾驶环境和驾驶员识别的策略使车辆经济型更加，舒适性也得到提高。

2 执行机构控制

和无级变速箱控制器

TCU

3 故障诊断

4 故障处理等

介绍：

TCU是由16位或32位处理器、信号处理电路、功率驱动模块等组成，要通过严格的电磁兼容性测试。工作温度取决于安装位置，通常安装在驾驶舱内，要求的温度等级较低，-40~90度。如果安装在发动机舱，温度等级通常为-40~140度。通过CAN总线和ECU、ABS/ESP、BCU等车载电脑通讯，在变速箱出现故障时控制发动机扭矩，限制档位，实现跛行回家功能。目前主要的TCU供应商包括大陆汽车电子、博世汽车电子、德尔福、电装、日立等。

EPB - 电子驻车制动系统

EPB是Electrical Park Brake的缩写，电子驻车制动系统代替了传统的机械杠杆和轮胎钢索，能为司机提供更好的帮助，说白了就是取代传统拉杆手刹的电子手刹按钮. 比传统的拉杆手刹更安全,不会因驾驶者的力度而改变制动效果,把传统的拉杆手刹变成了一个触手可及的按钮。此系统也释放了前排座间的空间，在大多数汽车中，这部分空间有其他的用途。在电子驻车制动系统中，制动力可调节，从而与纵向倾斜度设置的需求相匹配。汽车启动或加速时，按下按钮它会自动释放锁住刹车。

商用车常规的驻车制动是通过弹簧气室的弹簧力来实施的，驻车制动(手阀)在实施制动时将弹簧气室中的压缩空气释放，弹簧力作用在轮边制动器上从而实施驻车制动。EPB即将常规的手阀和继动阀等改为电控单元和电磁阀，并结合其它系统和逻辑。

此外，系统也能提供一个低速牵引控制力，阻止车辆在坡面上倒滑. 系统信号可以与远程传感器系统相连，即便在很紧张的停车场地，汽车也能安全平行停靠。EPB集成在防盗系统中，能够实现最可靠的数码芯片防盗功能。

EPB-环保局英文简称

EPB 是Environmental Protection bureau 英文缩写。

常用环保局简称有：

nmental Protection Agency

nmental Protection bureau

AFS

AFS是弯道辅助照明系统的缩写。AFS系统有三种形式：

1/转向头灯形式的，就是头灯内灯具可以左右旋转8°至15°照明弯道死角。

2/利用独立弯道照明系统的，就是在灯具里有一个固定的灯泡照向弯道，转弯时候自动点亮。

3/利用左右雾灯进行弯道时候照明，转向时候对应弯内侧雾灯亮起，照明弯道死角。

上图为AFS系统示意图（转向头灯形式）

BCM控制技术的方式（车身控制单元，控制四门升降，遥控等功能）

BCM控制技术有三种方式：分散式、集中式和分布式(总线式)。 目前国内采用分散式 bcm的车型主要是经济型轿车，如桑塔纳3000、旗云、自由舰、伊兰特、爱丽舍、捷达等；用集中式bcm的车型较少，代表车型有御翔、天籁、颐达、骐达、尊驰、骏捷等；中高档轿车多采用分布式bcm，如帕萨特、途安、雅阁、凯旋、奥迪、速腾、蒙迪欧、皇冠、君威、派朗等。

发展趋势

BCM具有以下发展趋势：越来越多的车身电子设备在车身得到应用，使得BCM控制对象更多；各电子设备的功能越来越多，各种功能都需要通过BCM来实现，使得BCM功能更加强大；各电子设备之间的信息共享越来越多，一个信息可同时供许多部件使用，要求BCM的数据通信功能越来越强；单一集中式

BCM很难完成越来越庞大的功能，使得总线式、网络化BCM成为发展趋势。

CAN总线是一种串行多主站控制器局域网总线，是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。由于其通信速率高，可靠性好以及价格低廉等特点，使其特别适合汽车系统，所以利用CAN总线技术总线式控制车身电子电器装置是BCM发展的必然趋势。

EPB - 电子驻车制动系统

EPB是Electrical Park Brake的缩写，电子驻车制动系统代替了传统的机械杠杆和轮胎钢索，能为司机提供更好的帮助，说白了就是取代传统拉杆手刹的电子手刹按钮. 比传统的拉杆手刹更安全,不会因驾驶者的力度而改变制动效果,把传统的拉杆手刹变成了一个触手可及的按钮。此系统也释放了前排座间的空间，在大多数汽车中，这部分空间有其他的用途。在电子驻车制动系统中，制动力可调节，从而与纵向倾斜度设置的需求相匹配。汽车启动或加速时，按下按钮它会自动释放锁住刹车。

此外，系统也能提供一个低速牵引控制力，阻止车辆在坡面上倒滑. 系统信号可以与远程传感器系统相连，即便在很紧张的停车场地，汽车也能安全平行停靠。EPB集成在防盗系统中，能够实现最可靠的数码芯片防盗功能。

EPB-环保局英文简称

新款奥迪A6L带有电子驻车制动系统，后刹车分泵带电子驻车制动电机，手工不能压缩，只能通过仪器收回，方可更换新刹车片，具体操作方法： 前提是先将手制动放松

1 连接大众诊断仪，或KT600---CAN-BUS.

2 钥匙ON, 进入诊断程序，

3 输入53，进入刹车系统，

4 输入04，基本设定。

5 输入07， 驻车制动电机回位。

6 更换新刹车片后，输入06复位。

7 也可按手刹开关一下自行复位。

8 钥匙OFF,拆下诊断仪器！！

电子驻车制动系统（EPB）的市场由两大供应商及两大技术主导：迄今为止，制动钳一体化的集成驻车制动系统一直要比拉索技术更为经济，但是一个新的模块化设计将扭转这一局面。

德国Küster 公司到2012年为止， 欧洲的全部车辆当中将有30%以电子驻车制动系统（EPB）取代机械式手驻车制动：2008年，已有300万辆汽车装备了EPB系统。2015年这一数字预计将增至1100万。据预测，2012年，超级供应商TRW与中型供货商Küster相加所占据的市场份额接近96%。TRW生产集成制动系统，包括ESP、ABS及EPB驻车制动系统。Küster则致力于坚守其机械电子拉索式驻车制动系统的主导地位。作为家族企业，Küster在全球拥有约2500名员工，每年销售额约3.8亿欧元，主要产品有车门模块、车窗起落器、排挡、变速拉索以及手驻车制动。博世在集成制动器方面，以及博泽和Dura在拉索式制动器方面尝试分取市场份额的举措，根据上述预测，很有不果的危险。博世至今在其产品类别中尚未拥有自己的驻车制动系统，Dura和博泽所占据的份额均只有极低的比例。只有关于大陆汽车集团的预测尚不明确：大陆汽车系统投入大笔资金，用于开发自己的集成驻车制动系统，以努力赢回大众汽车这一客户。大众目前采用的制动系统中大部分来自TRW这一综合供应商，其中包括驻车制动系统。

机械式拉索技术与电子控制的智能结合：电子驻车制动系统（EPB）将取得30% 的市场份额

TRW不仅对博世和大陆汽车是威胁。拉索的发明者Küster（应用于雷诺威赛帝的2001系列） 同样受制于TRW这一制动系统产品：与拉索技术相比，TRW集成制动的最大优势便是价格，制动专家对EPB包括其全部零部件在内的估价在50～80欧元之间。最为廉价的是机械式手驻车制动器，即制动手柄加制动拉索－这是价格的最底限。另外，再加上电子控制的部分：集成制动系统需要两台伺服电机，而“拉索式”还另需电子控制器和伺服电机以及两条由促发器通向制动钳的拉索线。

在Küster总裁HorstW?chter看来，集成EPB和拉索式之间的较量还不能就此分出胜负。但是，通过供应整个系统来带动驻车制动器，景象就大不相同了。“起初的情况就是，TRW集团不仅拿到了集成驻车制动的订单，还同时一并获得了系统制动的供货权。”HorstW?chter讲道。2007年起，他不得不眼看着一些生产委托商选择了集成式的驻车制动系统。幸好在当时的阶段市场增长尚为强劲。

Horst W?chter与其技术管理部门的同事一起坐下来思考，如何才能抵抗制动钳集成制动方式的攻势。研究的结果是一个模块化组件，HorstW?chter表示，这一结构可以将价格至少降低至对手的水平。自2001 年以来，Küster已在18个项目中生产了400 万台驻车制动器，应用于包括雷诺威赛帝、丰田爱文奇斯，以及宝马X5和X6等系列。并且，其中任何一台EPB都是Küster自行开发的成果，只有电子控制部分是由开发合作伙伴提供的。

新型的模块化EPB组件在进一步避免了就车型进行单独匹配的同时，仍然可以满足90%以上的应用需求，包括3t以上重型SUV在30%的斜坡上的坡道控制（Hill-Hold）功能。在这一模块化设计中，所有类型平台的外壳都相同。另外加上只有通过软件才能启动功能的控制器。主轴、花键轴、传动以及发动机也与此相似，其共同作用可制造1600N的力。生产委托商要求更多，可以根据需要进行调整。通过这一模块化设计，可以将开发和验证费用至少降低一半。

什么是EPB电子驻车制动系统

EPB（电子驻车制动系统）通过内置在其电脑中的纵向加速度传感器来测算坡度，从而可以算出车辆在斜坡上由于重力而产生的下滑力，电脑通过电机对后轮施加制动力来平衡下滑力，使车辆能停在斜坡上。当车辆起步时，电脑通过离合器踏板上的位移传感器以及油门的大小来测算需要施加的制动力，同时通过高速CAN与发动机电脑通讯来获知发动机牵引力的大小。电脑自动计算发动机牵引力的增加，相应的减少制动力。当牵引力足够克服下滑力时，电脑驱动电机解除制动，从而实现车辆顺畅起步。

该系统可以保证车辆在30%的斜坡上稳定驻车。另外该系统自动实现热补偿，即如果车辆经过强制动后驻车，后制动盘会因为温度下降与摩擦片产生间隙，此时电机会自动启动，驱动压紧螺母来补偿温度下降产生的间隙，保证可靠的驻车效果。

汽车百科：EPB电子手刹制动系统

2009-10-25 08:59:58 来源: 西安汽车网-三秦车网 浏览：1949 网友评论 0 条

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本文关键字：EPB 电子手刹 制动系统 汽车百科

随着汽车科技的不断进步，现今有越来越多的汽车控制组件从传统的机械控制逐渐转变为电子式控制。例如过去只能在一些超高级豪华房车上才看得到的电子手刹车系统，如今也逐渐在一些中小型高级车款上出现了。例如Audi（奥迪）A4和VW（大众）Tiguan都是采用电子手刹车。

那到底电子手刹车与传统手拉式手刹车有什么不一样呢？今天我们就来简单介绍一下这个全名为Electronic Parking Brake -EPB（电子停车制动系统）的电子手刹车。其实EPB电子手刹车的工作原理与传统机械手拉式手刹车或脚踏式驻车刹车相同，都是透过刹车碟盘与刹车来令片所产生的摩擦力阻力来哐到使车辆静止不动的目的，只不过控制方式从之前的手拉式或脚采式变成按钮式。

EPB主要由电子控制器、马哐、减速齿轮等组件所组合而成，要控制EPB的开和关，驾驶者只要按下（也有向上拉的）EPB电子手刹车的按钮即可，当驾驶者按下按钮后讯号会传送到电子控制器，控制器会启动马哐依照输入的讯号来使制动器实施制动或解除制动。

电子手刹车的优点：

电子手刹车的出现让驾驶不必再费力的去拉传统的手刹车拉杆，简单省力，尤其是对一些力气小的女性朋友来说更是方便。 电子手刹车系统在车辆关闭引擎时会自动启动刹车，当车辆起步时会自动释放刹车，而整合Auto Hold的EPB会在上坡起步时提供刹车辅助以防止车辆倒滑。例如Subaru（速霸陆）New Legacy在5度以上的斜坡会自动启动Hill Hold斜坡辅助驻车功能。不过有些车款的电子手刹车并没有配备自动解除的功能，例如VW Tiguan，而且Tiguan的电子手刹车与Auto Hold是分开的。 配备EPB的车辆在少了手刹车拉杆和刹车踏板后可降低车祸时车内人员的伤害，且也多了一些可利用的空间。另外， 经设计后EPB可于防盗系统相互整合，用在防窃盗功能上。

电子手刹车的缺点：

虽然电子手刹车方便，且时尚功能多，但缺点是成本会比传统手刹车高，维修也较麻烦，而当车用电池失效时电子手刹车的电子设备也会失去功能，有可能带来一些麻烦。还有，在行驶过程中需要紧急制动，按下电子手刹车按钮后，电子手刹车会根据速度选择适当的刹车力道来制动，因此，这对一些喜爱玩甩尾漂移的车主来说，可能也无法做出甩尾漂移的动作了。